不同梨砧木对缺铁胁迫的生理响应差异研究

【目的】 旨在通过探究缺铁胁迫下不同梨砧木幼苗体内铁分配规律及有机酸种类和含量的差异,为培育铁高效利用梨砧木提供理论依据。 【方法】 以三种不同梨砧木,杜梨Ⅰ (湖北杜梨HB-Pyrus betulaefolia)、杜梨Ⅱ (郑州杜梨ZZ-Pyrus betulaefolia) 、山梨 (黑龙江山梨HS-Pyrus ussuriensis) 幼苗为试材,进行水培试验。以Hogland营养液为基础,在其他养分含量不变的情况下,设两个Fe水平1和40 μmol/L,分别代表缺铁胁迫和正常供铁。在砧木幼苗培养21天后,测定了幼苗活性铁和全铁元素含量、根系构型及各部位不同种类有机酸的含量。 【结果】 缺铁胁迫下,杜梨Ⅰ茎叶中活性铁/全铁比例是杜梨Ⅱ的2.80倍和2.94倍, 是山梨的3.29倍和2.05倍,其叶中的活性铁和全铁积累量分别达到15.71 mg/plant和78.82 mg/plant。缺铁胁迫下,杜梨Ⅱ和山梨的倒一叶叶绿素含量下降幅度显著高于杜梨Ⅰ。三种梨砧木幼苗体内柠檬酸含量最高,其次是苹果酸,这两种酸占有机酸总量的74.8%以上。与正常供铁相比,缺铁胁迫下山梨根和叶中苹果酸含量提高了4.70和1.69倍,分别达到0.96 mg/g和4.80 mg/g,显著高于杜梨Ⅰ和杜梨Ⅱ,而杜梨根和叶中的柠檬酸含量较高,尤其是杜梨Ⅰ品种,达到4.02 mg/g和11.98 mg/g。 【结论】 三种梨砧木对铁的吸收和运输存在较大差异。杜梨Ⅰ根系吸收能力较强,根和叶中活性铁含量及积累量均较高,因而耐缺铁。缺铁胁迫下,两种杜梨根系中主要合成柠檬酸而山梨主要合成苹果酸,可能是山梨对缺铁敏感的机制之一。      

玉米苗期横垄坡面侵蚀产沙与有机碳流失特征

为揭示紫色土横垄坡面侵蚀产沙与有机碳流失对坡度的响应特征,通过人工模拟降雨和野外径流小区相结合的方法,探讨了不同坡度下玉米苗期径流、侵蚀泥沙及其有机碳流失特征。结果表明:玉米苗期不同坡度下地表径流量总体表现为降雨初期变化较为稳定,随降雨时间持续呈逐渐增加的趋势,而壤中流表现为10°坡度下,径流量在降雨初期变化不大,随降雨时间持续呈逐渐增大的趋势,15°和20°坡度下壤中流则表现为逐渐增加的变化趋势;不同坡度下侵蚀强度均表现为20°15°10°,且20°坡度下侵蚀强度显著高于10°和15°坡度;不同坡度下,地表径流总有机碳(TOC)和可溶性有机碳(DOC)质量浓度随降雨时间延长呈逐渐降低趋势,有机碳质量浓度均表现为20°15°10°,而壤中流表现为先升高后降低的趋势,质量浓度表现为10°15°20°,且地表径流、壤中流TOC和DOC质量浓度相差不大;不同坡度下TOC和DOC迁移通量总体表现为壤中流大于地表径流,地表径流有机碳迁移通量则表现为20°15°10°,而壤中流迁移通量表现为10°15°20°,且径流DOC迁移通量占TOC迁移通量百分比高达90%;不同坡度下侵蚀泥沙中有机碳含量随坡度增大均呈减小趋势,且同一坡度下,泥沙有机碳含量随降雨时间的延长呈降低的趋势;侵蚀泥沙中有机碳富集明显,随坡度的增大富集比减小。因此,紫色土区坡耕地径流中有机碳主要以DOC的形式流失,壤中流为DOC迁移的主要方式。     

吸附到白浆土中铝的解吸行为研究

为探讨发生铝污染的白浆土中金属铝的解吸特性,采用平衡振荡法,研究铝在白浆土中的解吸行为及不同因素的影响。结果表明:在720min后,白浆土中的铝解吸基本达到平衡;25℃下,土壤有机质含量为42.2g/kg,铝在白浆土中的解吸量仅为吸附量的1.5%;用Langmuir方程可很好地拟合白浆土中铝解吸等温曲线(r=0.985 9**),说明表面均匀单层解吸占主导;热力学参数ΔG0,ΔH0,ΔS0,表明铝的解吸是自发、吸热和熵增加的过程。土壤有机质由42.2g/kg降至27.8g/kg时,白浆土中铝的最大解吸量由25.87mg/kg升至66.11mg/kg,且导致解吸滞后现象的加剧。pH降至3时,铝的解吸量升至226.4mg/kg,是pH在5~7时的8倍以上。随着解吸液中NaCl和Na_2SO_4浓度的增加,铝的解吸量增加。总之,吸附到白浆土中的铝解吸能力较弱,但pH和有机质含量降低,无机盐含量升高,铝的解吸量大幅增加,污染风险急剧上升。     

北方土石山区典型坡面优先流特征研究

以太行山区崇陵流域的典型坡面为研究对象,通过亮蓝(Blue-FCF)与KI染色示踪试验,利用图像处理软件技术,计算优先流形态特征参数,分析5个不同坡位的优先流形态特征变化规律。结果表明:(1)随着坡位升高,坡面土壤厚度、容重逐渐减小,而总孔隙度、渗透系数、饱和含水量逐渐增大,凋萎系数与田间持水量则呈现波动变化趋势;(2)随着坡位的升高,染色剂运移深度不断增加,基质流区域占比减小而优先流区域占比增大;各坡位染色面积比随深度缓慢下降,在40cm以下深度范围高坡位点的土壤水分与周围土体交互作用较低坡位点较弱;染色剂入渗体积随坡位升高而逐渐增大;(3)随着坡位的升高,优先流对实际水分运移的贡献增大,高坡位坡面水分以优先流为主要方式向下入渗;(4)土壤质地与容重是影响土石山区坡面不同坡位优先流差异的主要因素。     

Relationship of chemical properties of different peanut varieties to peanut butter storage stability

This study examined the effect of peanut quality on the storage stability of peanut butter. The quality of 17 varieties of peanuts was analyzed, and each was used to prepare peanut butter. For different storage temperatures and durations, stability of the peanut butter was measured according to three indicators: peroxide value, acid value, and centrifugal rate. The correlation between peanut components and peanut butter storage stability was also investigated. The results indicated significant differences in fatty acid composition between different varieties of peanut. Peanut butter prepared with high oleic peanuts (Kainong 17-15) had a significantly longer shelf life than that of other varieties. The significant correlation between the stability of peanut butter and peanut quality suggests that oleic acid and linoleic acid were the main influencing factors on stability. This study finds that the high oleic peanuts (HOP) is the most suitable variety for making peanut butter, which can allow farmers and processors to choose the specific variety for better product and shelf life.     

Unravelling transcriptome changes between two distinct maize inbred lines using RNA-seq

Seed size play a significant role in maize yield production. Two maize inbred lines with distinct seed size and weight, V671 (a large-seed inbred line) and Mc (a small-seed inbred line), were investigated by RNA-seq at 14 days after pollination (DAP), when maize endosperm undergoes an active transition from mitosis to storage accumulation. RNA-seq expression data showed that the small-seed line Mc had a higher storage accumulation activity, whereas the large-seed kernel line V671 possessed a higher DNA synthesis activity. An investigation of the pattern of increasing kernel width at serial DAPs showed that V671 experienced an increased kernel width later than did Mc, but the rate and duration of increase were longer in V671. SDS-PAGE of the storage proteins and quantitative RT-PCR of cell cycle-related genes and indole-3-acetic (IAA) synthesis genes certified that the transition from mitosis to storage accumulation starts earlier in Mc. We hypothesized that the difference in the mitosis-to-storage accumulation transition accounts for the larger seed size in V671 vs. Mc.     

不同荒漠生态系统下有机碳和微生物碳的分布特征

基于新疆古尔班通古特沙漠南缘原始盐生旱生荒漠的3种建群灌木琵琶柴(Reaumuria soongori-ca)、多枝柽柳(Tamarix ramosissima)和梭梭(Haloxylon ammodendron)生态系统下土壤剖面实测数据,分析了土壤有机碳(SOC)和土壤微生物量碳(Mc)的垂直分布特征及其与土壤理化因子的关系。结果表明:3个生态系统类型之间土壤剖面SOC分布状况和含量不存在显著差别,但每个生态系统土壤剖面土层之间存在显著差别。各生态系统土壤上层均存在着一定厚度的SOC富集层,中部(10～30cm)SOC含量迅速下降,下部有机碳含量低而稳定。Mc分布与含量与SOC存在相似的规律。Mc对90cm以上的土壤碳循环起着重要的作用,而对深层次的碳库影响不大,不会对全球变化做出响应,但意义更重要,它们可以更长期保留于土壤中而不释放回大气圈。     

黑龙江省热量资源变化及其对作物生产的影响

气候变暖背景下,热量资源变化势必对寒地农作物生产环境、生长发育及种植制度产生重要影响。本文利用黑龙江省1971—2014年67个观测站逐日气象资料,计算了≥10℃活动积温和≥0℃活动积温(以下简称积温)及无霜期等农业热量指标,采用线性倾向率、累计距平、M-K检验和经验正交函数(EOF)方法等统计方法,分析了热量资源变化特征及突变特征,以及对农业生产的可能影响。结果表明:≥10℃积温和≥0℃积温分别以86.7℃?d?(10a)-1和80.5℃?d?(10a)-1的速率显著增加,无霜期呈延长趋势[倾向率为3.8 d·(10a)-1];≥10℃积温和无霜期在1993年发生突变,突变后二者初日提前,终日延后。≥10℃积温和≥0℃积温的增加幅度西部大于东部,无霜期延长幅度中西部大于东北部,农业热量资源变化幅度大的地区亦是热量敏感区域。热量资源增加对农业的影响,表现在农作物适宜生育期延长;适宜水稻和玉米种植的区域向北、向西扩张,大豆种植重心北移;原适宜种植极早熟、早熟品种的区域逐步被中熟、中晚熟品种替换。热量增加使水稻、玉米和大豆三大作物产量的进一步提高成为可能。     

嘉陵江不同江段蛇(鱼句)耳石形态特征及差异

为研究蛇（鱼句）耳石的形态特征以及不同环境下的耳石形态差异,以蛇（鱼句）左侧微耳石和星耳石作为研究材料,利用传统形态法测量耳石的14个参数且将其转化为11个形状指标,并利用地标点法在星耳石上选取12个地标点,对2016年6—7月间采自嘉陵江上游、中游、下游的195尾蛇（鱼句）的耳石样本进行形态研究。结果显示,蛇（鱼句）微耳石呈肾形,3个江段微耳石形态无显著差异;蛇（鱼句）星耳石呈圆形、椭圆形,表面粗糙,脊突数少于20,翼叶较基叶发达,中央突不明显,主凹槽轮廓似水滴状。相对扭曲主成分分析将3个江段的蛇（鱼句）星耳石分为两种形态类型：Ⅰ型和Ⅱ型,其中Ⅰ型主要为嘉陵江上游江段蛇（鱼句）的耳石样本,Ⅱ型则包括嘉陵江中游和下游的蛇（鱼句）耳石样本。传统形态法和地标点法的综合结果表明,两种类型耳石形态差异主要表现在整体轮廓、脊突数,以及基叶、主凹槽和背侧距离等特征上,逐步判别分析对Ⅰ型和Ⅱ型星耳石的正判率达95.5%,区分效果较好。研究表明,嘉陵江不同江段蛇（鱼句）星耳石分为两种类型,且存在显著的形态差异;蛇（鱼句）星耳石的形态差异可能是对水温、流速等环境因子主动适应的结果,如在上游生活的蛇（鱼句）,其较细长且脊突较多的Ⅰ型星耳石能够较好地适应上游低温、多变的急流环境。     

长江天鹅洲故道鱼类群落结构特征及其年际变化

根据2010-2011年和2015-2016年对长江天鹅洲故道鱼类资源的调查,分析了长江天鹅洲故道鱼类种类组成、优势种和物种多样性的变化,着重了解长江江豚(Neophocaena asiaeorientalis asiaeorientalis)潜在饵料鱼资源-小型鱼类的情况。结果表明,2次调查共采集到鱼类51种,隶属于6目12科41属,其中2010-2011年采集鱼类50种,2015-2016年采集鱼类38种。小型鱼类共采集到32种,其中2010-2011年度为31种,2015-2016年度为22种,减少的种类主要为长江干流繁殖进入天鹅洲故道的种类。2015-2016年相比2010-2011年,小型鱼类优势种也发生了较大的改变,2010-2011年故道小型鱼类优势种5种,按优势度大小排序为:短颌鲚(Coilia brachygnathus)、贝氏歺又鱼(Hemiculter bleekeri)、鲫(Carassius auratus)、似鳊(Pseudobrama simoni)和银鮈(Squalidus argentatus);而2015-2016年优势种为4种,按优势度大小排序为:黄尾鲴(Xenocypris davidi)、歺又鱼(Hemiculter leucisculus)、短颌鲚和鲫,来自长江干流繁殖的小型鱼类资源有所减少。建议通过灌江纳苗引入似鳊、银鮈、贝氏歺又鱼等长江干流繁殖的小型鱼类,改善生境,为歺又鱼、鲫等湖泊定居鱼类提供良好的繁殖环境,以增加长江江豚饵料鱼类的资源量,满足其食物需求。